Způsoby odstraňování neurotransmiterů ze synaptické štěrbiny a

V tomto videu chci mluvit o tom, jakým způsobem jsou neurotransmitery odstraňovány ze synaptické štěrbiny. V jiném videu jsme mluvili o tom, jak se akční potenciály šíří podél axonu a ta informace, která je obsažená v akčním potenciálu je ve skutečnosti zakódovaná do frekvence pálení a délky sekvencí akčních potenciálů. A když akční potenciál dorazí do terminální oblasti axonu, neurotransmitery jsou uvolněny do synaptické štěrbiny, aby se následně mohly vázat na své receptory na cílové buňce. Pokud neuron vysílá akční potenciály s velmi vysokou frekvencí, pokud do terminální části axonu dorazí velké množství akčních potenciálů, pak je rychlost uvolňování neurotransmiterů do synpatické štěrbiny vyšší, než rychlost difúze neurotransmiteru ze synaptické štěrbiny ven. Difúze je tedy první způsob, kterým může být neurotransmiter odstraněn ze synaptické štěrbiny. Stačí však pouze tehdy, pokud je frekvence pálení neuronu nízká. Při vysoké frekvenci není difúze dostatečná. Neurotransmitery se začnou v synaptické štěrbině koncentrovat a to je problematické. Protože pokud je neurotransmiter přítomen v synaptické štěrbině v nedefinovaně dlouhých časových úsecích, kdy je téměř pořád vázán na své receptory, pak se ztrácí informace obsažená ve frekvenci a délce salv akčních potenciálů. Synapse nebude plnit svou roli při přenosu kódovaných informací. Proto by neurotransmiter měl být aktivně odstraňován místo pasivní difúze, aby došlo k vyčištění synaptické štěrbiny. Je tu hned několik způsobů, jak k tomu může dojít. První aktivní metodou je enzymatická degradace v synapsi. Určité synapse obsahují enzymy, které rozkládají neurotransmitery na jejich jednotlivé strukturní části, které již nejsou schopny stimulovat receptory pro neurotransmitery. Takže dochází k odstraňování aktivního neurotransmiteru ze synapse. Další aktivní metodou je zpětné vychytávání neurotransmiteru. Některé synapse obsahují v presynaptické membráně speciální pumpy, aktivní transportéry, které aktivně pumpují neurotransmiter zpět do terminální části axonu. Tam je obvykle recyklován, aby mohl zprostředkovat následující neurotransmisní událost tím, že bude opět uvolněn do synapse. Tyto pumpy nazýváme zpětné vychytávače, protože pumpují neurotransmiter zpět do terminální části axonu, odkud byl dříve uvolněn. Tím odstraňují neurotransmitery ze synaptické štěrbiny. Dalším hlavním způsobem aktivního odstraňování neurotransmiteru ze synaptické štěrbiny je pomocí výběžků astrocytů. Astrocyty v centrálním nervovém systému přikládají své výběžky na velké množství různých synapsí a také mají v membráně pumpy. Ve spoustě synapsí aktivně pumpují neurotransmiter ze štěrbiny dovnitř astrocytu. Tam jsou obvykle rozloženy nebo použity, ale někdy dojde k transportu látek zpět do terminální části axonu neuronu, kde jsou následně recyklovány a znovu použity pro neurotransmisi. Všechny tyto způsoby umožňují rychlé přechody mezi zapnutým a vypnutým stavem synapse, neboť po rychlém uvolnění neurotransmiteru do synpase následuje rychlé snížení jeho koncentrace. Tak je synapse připravená k přenosu další informace z neuronu do cílové buňky.